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복소모드중첩법을 이용한 점탄성감쇠기를 가진 고층건물의 효율적인 동적해석 KCI 등재

Efficient Dynamic Analysis Using Complex Modal Superposition for Tall Buildings with Viscoelastic Dampers

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/323610
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한국전산구조공학회 논문집 (Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea)
한국전산구조공학회 (Computational Structural Engineering Institute of Korea)
초록

건물의 진동에너지 소산능력을 향상하기 위하여 점탄성감쇠를 설치하게 되면 이른바 비비례 감쇠시스템이 되어 구조물은 복소수형태의 고유모드와 고유치를 가진다. 복소모드중첩법은 이러한 복소모드를 이용하여 중첩함으로써 비비례 감쇠시스템 구조물의 정확한 동적 거동을 얻을 수 있는 방법이다. 그러나 건물이 고층화되면 많은 자유도로 인하여 고유치해석 및 모드중첩과정에서 많은 시간과 노력이 필요하게 된다. 본 논문에서는 효율적인 구조물의 모형화를 위하여 강막가정과 행렬응축기법을 적용하였다. 또한 몇 개의 주요 모드만을 선택하여 중첩하는 방법에 대하여 연구하였으며 구조물의 진동에 영향을 주는 모드의 선택을 위한 복소모드 응답참여계수를 제안하였다. 제안된 해석방법의 정확성과 효율성을 검토하기 위하여 예제 구조물을 대상으로 해석한 결과, 응답의 정확성을 유지하면서 해석에 필요한 시간을 대폭 절감할 수 있었다.

If viscoelastic dampers are installed in a building structure to increase its energy dissipation capacity, the dynamic system tums to the nonproportional damping system with complex eigenvalues and eigenvectors. The complex mode superposition method provides exact solution for the dynamic responses of a nonproportional damping system through the superposition of the complex modes. However, as the number of the stories increases, a lot of computation time and efforts are required in the process of eigenvalue analysis and the mode superposition. In this study a rigid diaphragm and matrix condensation are applied for efficient modeling of the structure. Also the so called complex mode response participation factor is proposed to find out a few dominant modes to be superposed. As a result of the analysis of model structures, the proposed methods tum out to reduce the computation time significantly while the accuracy of the response still maintained

저자
  • 김진구(성균관대학교 건축공학과) | Kim, Jin-Koo
  • 홍성일(성균관대학교 건축공학과) | Hong, Sung-Il
  • 이경아(균관대학교 건축공학과) | Lee, Kyoung-Ah
  • 이동근(성균관대학교 건축공학과) | Lee, Dong-Guen